郑小虎 作品数:12 被引量:98 H指数:7 供职机构: 东华大学机械工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 国家科技重大专项 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 金属学及工艺 轻工技术与工程 航空宇航科学技术 更多>>
基于MTConnect切削过程的在线实时监控方法 被引量:4 2017年 制造设备间的广泛互联、互操作是制造领域实现广泛物联的重要前提.对数控系统进行实时监测,收集数控系统加工参数、刀具几何参数、零件质量检测等异构数据,进行有效地关联监控是目前研究的热点.基于OPC(object linking and embedding for process control)UA(unified architecture)连接数控系统,建立基于MTConnect的"适配器-代理(adapter-agent)"通用数控系统实时监控体系.研究实时监控数据模型、通信框架及其访问策略,给出了机床加工过程监控数据的标准数据模型.开发的原型系统在某航空薄壁件的实际加工过程进行实时监控,实现了加工过程数据、离线数据的综合可视化表达,验证了所提出的数控系统信息集成方法的有效性.该方法构建的数据模型清晰地表达了各加工要素,具有很好的可扩展性. 袁广超 鲍劲松 郑小虎关键词:数控机床 OPC UA 数字孪生技术在纺织智能工厂中的应用探索 被引量:22 2019年 文章针对数字孪生技术在纺织智能制造中的应用展开研究,分析了数字孪生技术与信息物理系统、数字主线技术的区别。以纺纱智能工厂为例,提出了基于数字孪生的纺纱智能工厂参考模型、纺纱生产装备互联互通信息模型、纺纱工艺流程信息模型及智能纺纱单元架构。文中指出了数字孪生技术在纺织领域发展的重点领域,提出纺织智能制造标准是数字孪生技术在纺织领域推广的前提。数字孪生技术与纺织的深度融合,必将为纺织行业注入新的发展动力。 郑小虎 张洁关键词:参考模型 多级回转体装配偏差建模方法综合研究 2021年 传统方法聚焦于平面尺寸链建模和极值法分析,难以综合考虑转子连接特征丰富的形位偏差信息及相互影响关系;整机装配精度预测过于保守,过分侧重零件自身加工精度的提升,忽略了组件整体堆叠优化的手段,导致零件返工频率高、修配难度大。针对上述问题,以航空发动机转子为代表进行多级回转体装配偏差建模方法的探索,并综合考虑转子装配的尺寸偏差、形位偏差、止口连接、定位关系等因素的影响,对回转组件同心度超差问题进行准确描述和偏差管控。从局部偏差表达和三维尺寸链传递的角度总结归纳了近年来主要的偏差模型,对转子变形、形貌误差的表达和匹配、装配精度几何量与工作性能物理量之间的关联等研究方向进行了展望。 丁司懿 郑小虎 鲍劲松 张洁关键词:航空发动机 基于模拟退火遗传算法的纺纱车间调度系统 被引量:16 2020年 为解决有自动引导运输车(AGV)的环锭纺纱车间协同调度系统多种约束条件下的调度问题,在考虑工艺、加工设备资源、AGV资源以及批处理4种约束条件的情况下,建立了满足最大完工时间最小化和设备利用率最大化的AGV纺纱车间协同调度模型。针对模拟退火和遗传算法计算效率低和易陷入局部最优解的缺点,提出了基于模拟退火遗传算法的纺纱车间调度模型求解算法。实验结果表明:当给定条筒为50个时,同等环境下,基于模拟退火遗传算法的调度方案要比普通的模拟退火和遗传算法的最大完工时间分别减少了1162 s和1619 s,纺纱车间的设备和AGV的利用率也分别提高了将近12%和11%。该方法在提升环锭纺纱车间运行效率方面具有一定的应用价值。 郑小虎 鲍劲松 马清文 周衡 张良山关键词:模拟退火遗传算法 多目标优化 纺纱车间 协同调度 基于社群负载感知的机床自组织策略 2018年 订单变化引起生产过程变化,为使得生产线上设备自组织在一起,实现高效柔性化生产模式,引入加工社群的概念,提出了一种基于社群负载感知的多层次结构,建立了以机床类型以及加工能力为标准对机床域进行机床社群划分的聚类模型;同时以负载率和负载均衡状态为目标,提出了机床自组织动态形成机床社群的实现方案,实现社群负载波动的最小化。通过改进分组遗传算法(IGGA)对社群动态划分进行求解,实例分析表明,该方法在机床自组织形成机床社群过程中使得设备负载更加均衡。 张启万 鲍劲松 王庆霞 郑小虎 郭东升 孙习武 翁海红关键词:社群 半实物虚拟装配的建模、演化与应用 被引量:9 2018年 基于理想数模的虚拟装配可在设计阶段用于检查装配序列、获得装配路径、检查间隙等,然而单件、复杂大结构件产品的现场装配,一次性装配成功是目前面临的最大挑战。提出一种全新的、三维几何模型和海量测量数据互融的虚拟装配技术——“半实物虚拟装配”。探索基于胖模型的半实物装配信息模型,研究半实物装配中的几何特征模型、装配约束模型的建模方法,展开对半实物装配的模型定义、表达、融合的研究;通过全局上下文装配特征的配准规则树,揭示半实物装配的配准机理,进而获得面向实际的通用优化装配方法;最后在航天舱段结构件实际装配过程进行实际验证,试验结果证实了半实物虚拟装配技术在实际应用层面的可行性与高效性。 鲍劲松 李志强 项前 武殿梁 郑小虎关键词:半实物 虚拟装配 面向加工领域的数字孪生模型自适应迁移方法 被引量:7 2022年 在多品种小批量生产制造车间中,针对特定场景所建立的数字孪生模型,由于缺乏工况变化的自适应能力,导致加工质量预测精度不足.对此,提出一种数字孪生模型自适应迁移方法.通过搭建可迁移的数字孪生模型,实现机理和算法模型融合的加工质量在线预测;提出数字孪生模型迁移流程和迁移策略,基于特征数据分析计算,选择待迁移的源模型;同时,结合迁移学习理论实现简单和复杂变工况下的数字孪生模型迁移.以钻削加工为例,搭建钻削实验平台并对数字孪生模型迁移的可行性进行验证.研究结果表明,变化工况下,迁移后模型仍能保持预测误差低于1.5%.该方法为提高数字孪生模型自适应能力提供了新的思路. 沈慧 刘世民 许敏俊 黄德林 鲍劲松 郑小虎基于CPS的纺纱智能车间参考模型的研究 纺织行业是我国传统的民生产业和国际竞争优势产业,纺纱产业是纺织行业的基础.目前纺纱行业需要通过建设智能制造车间提高生产效率,实现生产柔性化和定制化.信息物理系统(CPS)是智能制造的核心.本文研究基于CPS的纺纱智能车间... 郑小虎 鲍劲松 张洁关键词:纺纱车间 信息物理系统 软件设计 参考模型 文献传递 基于长短期记忆网络的装配工艺语义识别方法 被引量:13 2021年 装配工艺文档蕴含要素层次多样、关系复杂的工艺语义信息,它们以自然文本存在,无标准或规范约束,在评估装配工艺可执行性和指导装配作业时面临巨大挑战。鉴于此,提出一种基于长短期记忆网络(LSTM)的装配工艺语义识别方法,抽取装配工艺文档语义要素,建立装配工艺语义信息的知识化描述。首先定义装配语义并规定其知识图谱的描述形式。然后通过装配语素分解、装配词素分类与关系构建,得到装配工艺知识图谱。以某型航空发动机压气机转子部件的装配工艺文档为例,自动识别其装配语义并得到知识化描述。其中,对装配实体的语义识别率为93.7%,装配关系的语义识别率为94.8%,得到装配工艺知识图谱,证明了方法的有效性。 陈治宇 鲍劲松 郑小虎 丁司懿 刘天元关键词:装配工艺 语义识别 知识图谱 基于CNC实时监测数据驱动方法的钛合金高速铣削刀具寿命预测 被引量:14 2018年 针对车间内不同设备的数据结构不一致导致车间监控数据中存在大量的多源异构数据,难以通过单一的通信协议采集与监控的问题,研究了基于OPC-UA技术与MTConnect协议的刀具、机床的数据模型、通信架构及访问策略,解决了多源异构数据的采集问题。针对硬质合金刀具在高速铣削钛合金工件时磨损较快、刀具剩余寿命的实时预测难度大的问题,建立了一种基于PCA前置处理数据的神经网络模型,实现了基于刀具剩余寿命的刀具健康状态信息的实时监测和预测。 袁广超 鲍劲松 郑小虎 张洁关键词:数控 数据驱动